Lavorazione e installazione delle sbarre: La vostra guida definitiva

Vi siete mai chiesti come vengono lavorate e installate le sbarre, gli eroi non celebrati della distribuzione elettrica? Questo articolo approfondisce le complesse fasi di selezione, preparazione e installazione delle sbarre, per garantire una distribuzione elettrica efficiente e sicura. Scoprirete gli strumenti e le tecniche essenziali per gestire questi componenti critici, migliorando la vostra comprensione del loro ruolo nei sistemi a bassa e alta tensione. Alla fine, avrete una solida padronanza delle complessità della lavorazione delle sbarre, dall'ispezione dei materiali all'installazione finale, garantendo prestazioni ottimali e sicurezza nelle applicazioni elettriche. Immergetevi per aumentare le vostre conoscenze!

Lavorazione e installazione delle sbarre: La vostra guida definitiva

Indice dei contenuti

I. Contenuto dell'oggetto e ambito di applicazione

Queste linee guida regolano le procedure di lavorazione e installazione delle sbarre per tutti i quadri elettrici a bassa tensione e gli armadi di distribuzione dell'energia prodotti dal nostro stabilimento. I principi qui delineati comprendono una gamma completa di tecniche di fabbricazione delle sbarre, tra cui, a titolo esemplificativo, il taglio, la piegatura, la foratura e il trattamento superficiale. Pur essendo incentrate principalmente sulle applicazioni a bassa tensione, molte di queste linee guida, ad eccezione dei requisiti specifici di distanza elettrica e di dispersione, possono essere adattate ai processi di produzione degli armadi ad alta tensione.

L'ambito di applicazione comprende:

  1. Apparecchiature di comando a bassa tensione (fino a 1000V CA o 1500V CC)
  2. Scatole e pannelli di distribuzione dell'energia
  3. Centri di controllo motore (MCC)
  4. Sistemi di sbarre per applicazioni industriali e commerciali

Queste linee guida mirano a garantire una qualità costante, prestazioni ottimali e la conformità agli standard internazionali pertinenti, come la norma IEC 61439 per le apparecchiature di comando e controllo a bassa tensione. Seguendo queste procedure, manteniamo i massimi livelli di sicurezza, affidabilità ed efficienza nelle nostre operazioni di lavorazione e installazione delle sbarre.

II. Selezione delle sbarre

Le sbarre devono essere scelte in base a diversi fattori critici, tra cui la corrente del circuito, le condizioni di aumento della temperatura ammissibile a lungo termine e i requisiti di stabilità termica dinamica. I materiali principali per le sbarre sono l'alluminio e il rame, mentre i fili di plastica con anima in rame sono un'opzione valida per alcune applicazioni.

Il processo di selezione deve rispettare gli standard industriali pertinenti, in particolare GB5584-85 "Barre di alluminio" e GB55852-85 "Barre di rame" per le applicazioni cinesi. Per i progetti globali si devono prendere in considerazione standard internazionali come IEC 60439-1 o ANSI C37.20.1. Questi standard forniscono linee guida per le proprietà dei materiali, le dimensioni delle sbarre e la loro qualità. Questi standard forniscono linee guida per le proprietà dei materiali, le tolleranze dimensionali e i requisiti di prestazione.

Nel determinare la sbarra appropriata, occorre tenere conto di diverse considerazioni chiave:

  1. Capacità di trasporto della corrente: È influenzata dall'area della sezione trasversale della sbarra e dalla conducibilità elettrica del materiale. Il rame offre generalmente una conducibilità più elevata rispetto all'alluminio, consentendo sezioni trasversali più piccole a parità di corrente nominale.
  2. Aumento della temperatura: La barra collettrice deve mantenere la sua integrità e le sue prestazioni alla massima temperatura operativa prevista. Ciò include sia le condizioni di stato stazionario che quelle di cortocircuito.
  3. Orientamento dell'installazione: Il posizionamento delle sbarre influisce in modo significativo sulle loro capacità di dissipazione del calore. Il posizionamento verticale consente in genere una migliore dissipazione del calore grazie alla convezione naturale, aumentando potenzialmente la capacità di carico di 10-15% rispetto al posizionamento orizzontale. Questo fattore deve essere incorporato nella scelta finale e nei calcoli di dimensionamento.
  4. Resistenza meccanica: Le sbarre devono resistere alle forze elettromagnetiche in condizioni di guasto senza subire deformazioni o guasti.
  5. Resistenza alla corrosione: È necessario considerare i fattori ambientali, soprattutto in caso di installazioni difficili o all'aperto. L'alluminio forma uno strato di ossido protettivo naturale, mentre il rame può richiedere una protezione aggiuntiva in ambienti corrosivi.
  6. Economicità: Sebbene il rame offra una migliore conduttività, l'alluminio è spesso più conveniente per le grandi installazioni, soprattutto se si considera il peso totale del sistema.
  7. Requisiti di giunzione e terminazione: La facilità di esecuzione dei collegamenti e l'affidabilità dei giunti nel tempo devono essere considerate nel processo di selezione.

Per le specifiche dettagliate e le capacità di trasporto di corrente delle sbarre di dimensioni comuni, consultare l'Appendice A1. Per informazioni sui fili in plastica con anima in rame, che possono essere adatti per applicazioni a corrente ridotta o come connettori flessibili, consultare l'Appendice A2.

È fondamentale notare che, sebbene queste linee guida forniscano una solida base per la selezione delle sbarre, i requisiti specifici del progetto, come condizioni ambientali uniche, vincoli di spazio o preferenze del cliente, possono richiedere soluzioni personalizzate. In questi casi, è necessario ricorrere a calcoli dettagliati ed eventualmente all'analisi a elementi finiti (FEA) per garantire che la sbarra selezionata soddisfi tutti i criteri di prestazione e sicurezza.

III. Materiali, attrezzature e strumenti

1. Elementi di fissaggio e componenti elettrici:

  • Bulloni: Varie dimensioni e gradi (ad esempio, grado 5, 8 o acciaio inossidabile).
  • Dadi: Corrispondenti alle specifiche dei bulloni, compresi i dadi di bloccaggio e i dadi flangiati.
  • Rondelle: Rondelle piatte, spaccate e di sicurezza di dimensioni adeguate.
  • Giunti in rame e alluminio: Capicorda, giunzioni e connettori classificati per ampacità specifiche.

2. Macchinari e utensili manuali:

  • Attrezzature per la formatura dei metalli:
    - Macchina per il taglio delle file di piegatura: Per un taglio e una piegatura precisi della lamiera
    - Punzonatrice: Per creare fori e forme nelle lamiere
    - Piegatrice manuale: Per operazioni di piegatura su scala ridotta
  • Apparecchiature di perforazione:
    - Pressa per trapano: Per una foratura precisa e stabile
    - Punte da trapano: Punte in acciaio ad alta velocità (HSS) o in cobalto di varie dimensioni.
  • Strumenti di lavorazione e assemblaggio:
    - Morsa da banco: Per il mantenimento sicuro del pezzo in lavorazione
    - Set di chiavi a bussola: Per un serraggio efficiente dei dispositivi di fissaggio
    - Chiave a nastro: Per afferrare forme rotonde o irregolari senza rovinarle.
    - Chiave inglese: Per configurazioni specifiche di dadi e bulloni
  • Strumenti di finitura e misurazione:
    - Lime: Piatte, rotonde e triangolari per sbavare e levigare i bordi.
    - Scriba: Per una marcatura precisa su superfici metalliche
    - Metro a nastro in acciaio (minimo 5m/16ft): Per misure più lunghe
    - Righello quadrato: Per controllare e segnare gli angoli retti
    - Righello in acciaio: Per misurare con precisione le brevi distanze
  • Strumenti di lavoro elettrici:
    - Coltello da elettricista: Per spelare i cavi e tagliare in generale
    - Cacciaviti isolati: Testa piatta e Phillips, varie dimensioni
    - Pinze per fili elettrici: Per tagliare, spelare e crimpare i fili elettrici.
  • Strumenti supplementari:
    - Trapano a mano: Per le esigenze di foratura in loco o in movimento
    - Attrezzatura di sicurezza: Occhiali di sicurezza, guanti e protezioni per l'udito

IV. Fasi di lavorazione e requisiti tecnici

1. Prima di lavorare il materiale delle sbarre, è necessario sottoporlo a un'ispezione esterna. Se si riscontrano crepe superficiali, imperfezioni, buche o depositi vari, o se ci sono grandi pori sulla superficie (diametro della sbarra di alluminio superiore a 5 mm, profondità superiore a 0,55 mm, sbarra di rame diametro superiore a 5 mm, profondità superiore a 0,15 mm), tale sezione deve essere tagliata.

2. Prima del taglio, l'intera sbarra deve essere sostanzialmente diritta. Se ci sono evidenti irregolarità o rettilineità, dovrebbe essere corretto.

3. Tagliare secondo le dimensioni del disegno o della sagoma (ad esempio, tagliando con la macchina da taglio o la punzonatrice) e rimuovere le bave durante la lavorazione.

Dopo il taglio, se la sbarra risulta irregolare, non dritta o attorcigliata, è necessario correggerla con un martello di legno o un attrezzo simile. Dopo la correzione, non devono essere presenti segni evidenti di martellamento sulla sbarra.

4. Piegare la sbarra in base ai propri requisiti o ai requisiti specifici del quadro elettrico. Quando si piega la sbarra, occorre fare attenzione a non usare troppa forza o velocità per evitare crepe. Il grado di piegatura delle due sbarre parallele della stessa fase deve essere coerente.

    (1) Il raggio minimo consentito per la piegatura delle sbarre è indicato nell'Appendice A3.

    (2) Non sono ammesse fessure dopo la piegatura della sbarra.

    (3) I punti di piegatura dello stesso gruppo di sbarre devono essere sostanzialmente coerenti dopo l'installazione.

5. Foro della sbarra Perforazione

(1) L'accoppiamento tra il foro della sbarra e le specifiche del bullone viene selezionato in base all'Appendice A4.

(2) Dopo aver determinato le dimensioni del foro in base alle specifiche delle sbarre utilizzate, alla forma di sovrapposizione e alla forma della testa della pila elettrica, praticare o punzonare i fori con una macchina perforatrice o con una macchina per la produzione di energia elettrica. punzonatrice.

(3) Dopo la lavorazione della sbarra, i tagli e i bordi dei fori devono essere sbavati e smussati.

6. Sia i punti di connessione tra le sbarre che quelli tra le sbarre e le teste dei pali elettrici devono essere stagnati e crimpati, applicando vaselina neutra sulle parti di connessione stagnate. A seconda delle condizioni tecniche dell'impianto, è possibile utilizzare una pasta conduttiva al posto della stagnatura.

(1) Per le procedure dettagliate di stagnatura delle sbarre, consultare le "Linee guida per il processo di stagnatura". Per l'applicazione della pasta conduttiva, consultare le "Linee guida per l'applicazione della pasta conduttiva".

(2) La crimpatura delle sbarre deve essere effettuata utilizzando uno stampo di crimpatura dedicato su una punzonatrice.

(3) Prima di procedere alla crimpatura, è necessario segnare il limite di crimpatura (generalmente a 20 mm dal bordo del raccordo).

7. Tutte le sbarre devono essere verniciate di nero. I bordi verniciati devono essere fondamentalmente su una linea, senza vernice mancante, segni di gocciolamento, oggetti estranei o altre tracce. La superficie di sovrapposizione non deve essere verniciata e la distanza tra il bordo verniciato e il bordo di sovrapposizione deve essere compresa tra 5-10 mm.

V. Sbarre con fili in plastica con anima in rame

Le sbarre per correnti inferiori a 200A possono essere sostituite efficacemente con fili in rame con isolamento in plastica, offrendo un'alternativa flessibile ed economica. Questa sostituzione richiede una terminazione di precisione utilizzando connettori in rame o alluminio crimpati su entrambe le estremità del filo.

I parametri critici per una corretta installazione, tra cui la lunghezza di spelatura specifica e la scelta dei connettori appropriati, sono descritti in dettaglio nell'Appendice A5. È indispensabile attenersi a queste specifiche per garantire una conduttività elettrica e una resistenza meccanica ottimali del collegamento.

Dopo la crimpatura, l'area conduttiva esposta nel punto di terminazione deve essere accuratamente avvolta con un nastro isolante di alta qualità. Questa fase è fondamentale per mantenere l'integrità del sistema di isolamento, prevenire i cortocircuiti e garantire la conformità agli standard di sicurezza elettrica. Il nastro isolante deve essere applicato con una sovrapposizione di 50% e deve estendersi oltre l'area crimpata di almeno 10 mm su ciascun lato per garantire una copertura completa e una protezione dai fattori ambientali.

Quando si implementa questa alternativa alle sbarre, è essenziale considerare l'ampacità del filo selezionato, assicurandosi che soddisfi o superi la capacità di trasporto della corrente della sbarra originale, tenendo conto di fattori quali la temperatura ambiente, il metodo di installazione e i requisiti di caduta di tensione.

VI. Installazione delle sbarre

1. Prima di installare la sbarra, verificare la qualità della sbarra e dei suoi accessori. Non è consentita l'installazione di elementi non qualificati.

2. Quando la sbarra è lunga (generalmente cabinet a bassa tensione >0,8M, GCK >0,4M), è necessario utilizzare un morsetto e un isolatore adeguati per il fissaggio al centro.

3. Quando la sbarra principale si sovrappone, le tre fasi devono essere sfalsate strato per strato e non incrociate. Quando si utilizzano due o più sbarre in parallelo per la stessa fase, è necessario che tra le due ci sia una fila di spessore (per aumentare l'area di dissipazione del calore).

4. Durante l'installazione, le superfici di sovrapposizione tra sbarra e sbarra e tra sbarra e testa della pila elettrica devono essere naturalmente piatte. Non si deve utilizzare alcuna forza esterna per premere in piano, in quanto ciò provocherebbe sollecitazioni sulla sbarra, compromettendo i componenti dell'interruttore e la stabilità termica dinamica della sbarra.

5. Dopo aver serrato i bulloni, deve esserci una pressione di contatto sufficiente tra le superfici sovrapposte. La tenuta del contatto può essere controllata con uno spessimetro da 0,05x10 mm.

Per le sbarre di larghezza superiore a 63 mm, la profondità di inserimento in qualsiasi direzione non deve superare i 6 mm. Per quelle inferiori a 56 mm, la profondità di inserimento non deve superare i 4 mm. La testa del bullone deve sporgere di 2-5 filetti dal dado (dopo il serraggio). Non deve essere né troppo corta né troppo lunga.

6. Quando la sbarra è posizionata in piano, il bullone deve essere inserito dall'alto verso il basso. In caso di posizionamento verticale, il bullone deve essere inserito da davanti a dietro, cioè il dado deve essere posizionato sul retro.

7. In caso di difficoltà nell'area di contatto o nella disposizione, è possibile aggiungere una barra di transizione se necessario.

8. La sbarra principale deve essere fissata saldamente con un morsetto per sbarre.

9. Salvo circostanze particolari, le sbarre devono essere installate secondo i requisiti del disegno. La loro disposizione e installazione deve garantire la distanza elettrica (≥12 mm) e la distanza di dispersione (≥14 mm) tra la sbarra e altri componenti ed elementi, parti ausiliarie.

I requisiti minimi per la distanza elettrica e la distanza di dispersione soddisfano anche i valori specificati nella Tabella A8. Soddisfa inoltre i requisiti relativi alla distanza di spruzzatura dell'arco (vedere "Componenti elettrici, installazione ausiliaria, regole del processo di messa a punto").

10. Per tutte le sbarre orizzontali, le sbarre verticali, le sbarre di derivazione e le parti sotto tensione tra i connettori del circuito principale negli armadi a cassetti, la loro distanza elettrica e la distanza di dispersione dalle parti metalliche messe a terra, la tensione nominale deve essere compresa tra 380V-660V e non deve essere inferiore a 20 mm.

È consentito l'uso di involucri isolanti, guaine isolanti, spruzzi di polvere epossidica o altri materiali isolanti come strato isolante della sbarra per ridurre i requisiti di distanza dalla sbarra, ma deve comunque soddisfare le disposizioni della Tabella A8.

11. Per altre forme di quadri di bassa tensione, la distanza elettrica e la distanza di dispersione tra le sbarre del circuito principale devono fare riferimento anche alle disposizioni dell'articolo 10 quando la corrente di stabilità termica dinamica attraversa e può causare una riduzione della distanza elettrica.

12. Vedere l'Appendice A6 per le forme di connessione tipiche e i requisiti delle sovrapposizioni delle sbarre.

VII. Applicare i marcatori di sequenza

Dopo l'installazione della sbarra, i segnali di sequenza delle fasi devono essere affissi in una posizione ben visibile sulla sbarra, oppure devono essere dipinti blocchi di vernice a tre colori per indicare la sequenza delle fasi (Fase A: giallo; Fase B: verde; Fase C: rosso).

(1) Per la disposizione della sequenza di fase delle sbarre nell'armadio, vedere l'Appendice A7.

VIII. Ispezione della qualità

(1) Controllare che non vi siano crepe in corrispondenza della curva della sbarra e che la superficie sia liscia.

(2) Verificare che il punto di stagnatura della sbarra sia liscio, brillante e uniforme e utilizzare uno spessimetro per controllare se lo spazio tra le superfici di sovrapposizione delle sbarre soddisfa i requisiti.

(3) Verificare se la sbarra è installata saldamente e sovrapposta, se la disposizione è corretta e se soddisfa i requisiti di distanza elettrica, distanza di dispersione e distanza di irrorazione dell'arco.

(4) Se il contrassegno della sequenza di fase è corretto.

Appendice A1 Specifiche delle sbarre rettangolari singole e capacità di trasporto della corrente.

Barra di rame TMY
Sezione delle sbarre (㎜)2Corrente massima consentita (A)
Posizionamento orizzontalePosizionamento verticale
Specifiche     Area25℃40℃25℃40℃
15×345200167210171
20×360261212275224
25×375323263340277
30×4120451368475387
40×4160593483625509
40×5200665541700570
50×5250816665860700
50×6300905738955778
60×636010698931125916
60×84801251101913201075
60×106001395113614751202
80×64801360110814801206
80×8640553126516901377
80×1080017847142319001548
100×66001665135618101475
100×88001911155720801695
100×1010002121172823101882
120×89602210181024001956
120×1012002435198426502159

Appendice A3: Raggio minimo (R) per la curvatura delle sbarre (curva piatta) (spessore della sbarra b)

MATERIALE/SpecificheTMLLMY
≤5×50R=2bR=2b
>5×50R=2bR=2,5b

Appendice A4: Barra collettrice, foro del bullone e diametro del raccordo

Diametro del bulloneForo della sbarraDiametro del bulloneDiametro del foro della sbarra
M6¢6.5M12¢13
M8¢9M16¢18
M10¢11  

Appendice A5

Terminale (mm)Lunghezza di spelatura del filo (mm)
1010
1612
2514
3516
 16

Nota: i fili unipolari inferiori a 10 mm possono essere installati direttamente con il metodo del cerchio di curvatura.

Appendice A7 Disposizione della sequenza delle fasi dei fili

Metodo di disposizione/sequenza delle fasiVerticaleOrizzontaleFronte e retroColore del cartello
AIn altoA sinistraLontanoGiallo
BCentroCentroMedioVerde
CFondoDirittoVicinoRosso
Linea neutraMolto in bassoInfineIl più vicino 

Nota: quanto sopra è osservato dalla parte anteriore dell'armadio. (I casi speciali possono non seguire questa tabella, ma devono essere contrassegnati).

Appendice A6 Dimensioni di Connessione a bullone Fori per sbarre rettangolari

LeggendaDimensioni (mm)Componenti
ABDFECDiametroBulloneDadoLavatriceRondella a molla
 15
20
25
30
40
40
50
50
60
80
10
12
12
15
20
  20
26
26
30
40
7
11
11
13
13
M6
M10
M10
M12
M12
2242 
 50
60
75
90
14.5
17
14
17
22
17
23
28
13M123363 
 80
100
80
100
    17M164486
 15
20
25
20
25
25
35
40
30
40
15
15
15
20
20
25
25
25
30
30
    7
7
7
11
11
11
11
11
13
13
M6
M6
M6
M10
M10
M10
M10
M10
M12
M12
1121

Appendice A6 (2) Dimensioni del foro per il collegamento a bullone della sbarra rettangolare

LeggendaDimensioni (mm)Componenti
ABDFECDiametroBulloneDadoLavatriceRondella a molla
 40
50
60
60
40
50
50
60
11
14
14
17
11
14
17
17
18
22
26
26
18
22
22
26
11
13
13
13
M10
M12
M12
M12
2242
 30
40
30
30
40
40
50
50
50
50
60
60
60
60
80
80
80
80
100
100
100
12
12
15
20
15
20
20
25
30
40
30
25
30
40
30
40
50
60
40
50
60
 7
10
7
7
10
10
12
12
12
12
15
15
15
15
20
20
20
20
20
25
25
25
16
20
16
16
20
20
26
26
26
26
30
30
30
30
40
40
40
40
50
50
50
 5.5
5.5
7
7
7
7
11
11
11
11
11
11
13
13
13
13
13
13
13
13
13
M5
M5
M6
M6
M6
M6
M10
M10
M10
M10
M10
M10
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
M12
2242
 80
80
100
80
80
100
    17M 164484

Appendice A8 Distanza elettrica, distanza di dispersione e distanza di interdistanza (mm)

Tensione nominale di isolamento (V))Liquidazione elettricaDistanza di scorrimento
63A e inferiorePiù di 63A63A e inferiorePiù di 63A
V≤603535
60<V≤3005668
300<V≤6608101012

Distanza minima tra le apparecchiature elettriche del circuito primario e la terra.

 3KV6KV10KV35KV
La distanza tra i conduttori nudi di fasi diverse e tra le parti nude sotto tensione e il telaio collegato a terra.75100125300
La distanza dalla parte in tensione del conduttore nudo aPiastra di copertura anteriore in metallo105130155330
Asta di trasmissione Cinghia nuda100120130320
La porzione di conduttore nudo sotto tensione fino alla piastra di tenuta della maglia o alla porta della maglia175200225400
Altezza del conduttore nudo non schermato rispetto alla soletta di terra (pavimento)2500250025002500
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Shane
Autore

Shane

Fondatore di MachineMFG

In qualità di fondatore di MachineMFG, ho dedicato oltre un decennio della mia carriera al settore della lavorazione dei metalli. La mia vasta esperienza mi ha permesso di diventare un esperto nei campi della fabbricazione di lamiere, della lavorazione, dell'ingegneria meccanica e delle macchine utensili per metalli. Penso, leggo e scrivo costantemente su questi argomenti, cercando di essere sempre all'avanguardia nel mio campo. Lasciate che le mie conoscenze e la mia esperienza siano una risorsa per la vostra azienda.

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